备战2022 中考科学 一轮复习 第3部分 第6讲　金属 同步练习

第6讲　金属

一、   金属的物理性质

(1)金属的物理共性：①常温下都是固体(汞除外)；②有金属光泽；③大多数为电和热的良导体；④有延展性。

(2)金属的特性：①金属汞常温下呈液态；②铁、铝等大多数金属呈银白色或灰色，但金呈金黄色，铜呈紫红色；③不同金属的密度、硬度、熔点、导电性、导热性等有较大差别。

二、   金属的化学性质

(1)与氧气反应

续表

疑难点：金属越活泼，越易与氧气发生反应，相同条件下反应越剧烈。

(2)与酸反应：金属活动性顺序排在H前面的金属单质能与酸发生反应，生成相应的盐和氢气。相同条件下，金属与酸反应的剧烈程度也因金属活动性的强弱而不同，金属活动性越强，反应越剧烈。

　　疑难点：

① 铁与酸发生置换反应，生成铁的化合物中铁元素的化合价为＋2价，故溶液呈浅绿色。

② 金属与酸反应的剧烈程度不止与金属的活动性强弱有关，还与其他很多因素有关，如酸的浓度、金属与酸接触面积的大小、反应温度等。故在探究金属与酸反应快慢的问题时，一定要注意控制好变量。

③ 由于金属锌与稀硫酸的反应速率适中，便于对氢气进行收集，实验室常用锌与稀硫酸的反应来制取氢气；金属镁和铝与稀硫酸的反应速率过快，铁与稀硫酸的反应速率过慢，都不利于氢气的收集；浓盐酸具有挥发性，用盐酸制取的氢气中因含有氯化氢气体而不纯净，故不选择盐酸作为实验室制取氢气的原料。

(3)与某些盐溶液反应

活动性较强的金属可以把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。如，将锌片、铁片、铜片三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液中，观察到的现象及反应的化学方程式如下：

　　疑难点：金属与盐的反应中，盐必须能溶于水。

三、   金属活动性顺序

(1)金属活动性顺序

常见的金属在溶液中的活动性顺序如下：

K　Ca　Na　Mg　Al　Zn　Fe　Sn　Pb(H)　Cu　Hg　Ag　Pt　Au

活动性由强到弱，原子失电子能力减弱。

(2)金属活动性顺序的应用

① 在金属活动性顺序中，位置越靠前，活动性越强。

② 在金属活动性顺序中，只有排在氢前面的金属才能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。

③ 在金属活动性顺序中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Ca、Na除外)。

④ 很活泼的金属，如K、Ca、Na与盐溶液反应，先与溶液中的水反应生成碱和氢气，碱再与盐溶液反应，没有金属单质生成。

四、   金属冶炼

(1)热还原法：用C、CO、H2等还原剂与金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质，该方法适用于大多数金属。以下为氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铁的实验：

　　(2)湿法冶铜

湿法炼铜的原理是先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。反应方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。

五、  金属锈蚀

(1)锈蚀条件

① 外因：金属与空气、水等物质的相互作用。

② 内因：金属的内部结构。

(2)防锈方法

① 保持金属制品表面干燥和洁净。

② 在金属制品表面涂一层保护膜，如刷油漆、涂油等。

③ 改变金属的内部结构，如在普通钢中加入铬、镍等金属制成不锈钢。

六、  合金

(1)合金的概念：在金属中加热熔合某些金属或非金属形成具有金属特征的物质。

(2)合金的特性：硬度、强度一般变大；熔点更低；颜色更鲜艳；抗腐蚀性更强。

1.  科学探究可以培养学生良好的科学思维。某兴趣小组进行了金属燃烧实验：

续表

试回答下列问题：

(1)进行实验1、2的目的是为研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的__浓度(纯度、含量)__有关。

(2)某同学分析实验2、3后就得出了如下结论：不同金属的活动性是不同的。其他同学认为这个结论不可靠，你认为他们的理由是__只用镁、铝金属做实验，选择的金属样本种类太少或实验中存在氧气浓度和金属种类两个变量没有控制__。

(3)在实验1中，有同学用细针去刺破液态铝外面的薄膜，观察到里面的液态铝依然没有流出来。实验后，同学们查阅资料获知该薄膜是氧化铝，其熔点明显高于酒精灯火焰的温度，由此推断，刺破薄膜后液态铝会迅速和__氧气__反应又会形成致密氧化膜，所以液态铝不会流出来。

【试题解析】 (1)实验1、2不同之处是氧气的浓度不同，所以进行1、2实验的目的是研究铝和氧气反应的剧烈程度是否与氧气的浓度有关。(2)只用镁、铝做实验，选择的金属样品种类太少，不能得出不同金属的活动性是不同的结论。(3)液态铝会迅速和氧气反应又会形成致密氧化膜，所以刺破薄膜后液态铝不会流出来。

【命题意图】 本题以铝、镁燃烧这一素材为载体考查学生通过实验变量分析确定实验目的，结合实验设计提出实验方案设计的不足的能力，同时要求学生能够运用金属与氧气反应的相关知识对实验现象进行合理的解释。

2．下图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是(　B　)

A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气

B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气

C．待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管

D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验

【试题解析】 A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于冷凝水的排出，防止试管炸裂，故A错误；

B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气，以防爆炸，故B正确；

C．待药品完全反应后，需先撤去酒精灯，再撤去通氢气的导管，以防铜重新被氧化，故C错误；

D．该实验装置不密闭，不可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验，一氧化碳有毒，故D错误。

【命题意图】 本题以金属冶炼这一主题为载体，考查学生结合实验目的和反应物等的特点，对实验器材、装置、实验步骤等的理解。

3．小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验。实验后他把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙)，发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤。溶液中含有的金属离子可能的组成有 (　C　)

① Mg2＋　② Mg2＋和Fe2＋ 　③ Mg2＋和Cu2＋　④ Mg2＋、Fe2＋和Cu2＋

A．①②　   B．①③  

C．②④   D．③④

【试题解析】 Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu，故铁可以与硫酸铜反应，而不与硫酸镁反应，故溶液中一定有镁离子和生成的亚铁离子，当铁将硫酸铜完全反应时，溶液中没有铜离子，当铁没有将硫酸铜完全反应时，溶液中有铜离子，故②④正确。故选C。

【命题意图】 本题以金属与盐溶液之间的反应为载体，考查金属活动性顺序和学生结合具体实验现象进行实验分析和分类讨论的能力。

4. 下列金属不能跟稀盐酸反应产生氢气的是(　A　)

A．银　 　B．锡　 　C．铝　 　D．镁

【试题解析】 排在氢前边的金属能与酸反应产生氢气，排在氢后面的金属不能与酸反应产生氢气。

【命题意图】 本题以金属和酸的反应为主题，考查学生对金属活动性顺序的理解。

5.  将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中，反应完成后，生成氢气的质量关系不可能的是(　D　)

A.   B.

C.   D.

【试题解析】 根据化学方程式计算可得，10克镁与硫酸完全反应需要消耗40.8克硫酸溶质，10克铁与硫酸完全反应需要消耗17.5克硫酸溶质，10克锌与硫酸完全反应需要消耗15.1克硫酸溶质。当酸中溶质的质量小于15.1克，酸完全反应，生成的氢气质量相等，A正确；当酸中溶质的质量介于17.5克和15.1克之间时，产生氢气质量为镁＝铁＞锌，C正确；当酸中溶质的质量介于17.5克和40.8克之间，或酸中溶质的质量大于40.8克时，产生氢气的质量为镁＞铁＞锌，B正确。

【命题意图】 本题以金属与酸反应的质量关系为载体，考查学生结合具体情境，运用化学方程式计算和质量守恒定律进行定量分析、分类讨论的能力。